Determina??o do módulo de Young em sólidos a partir da medida da velocidade do som pelo método do tempo de voo

摘要

O módulo de Young ( Y ) é uma grandeza relacionada à elasticidade linear de um material. As técnicas mais comuns para se determinar o módulo de Young envolvem a medida da deforma??o de uma barra quando flexionada, ou a medida da deforma??o de um fio quando submetido a um esfor?o de tra??o. Outra técnica conhecida consiste na medida da velocidade do som ( c ) numa barra fina, a qual está relacionada a Y pela express?o Y = ρ c 2, onde ρ é a massa específica do material em estudo. Desse modo, conhecendo-se ρ, a determina??o de Y se resume a medir c. Neste trabalho lan?amos m?o do método do tempo de voo de um pulso de compress?o produzido em experimentos de colis?o para medir a velocidade do som em diferentes materiais. O tempo de voo é o tempo necessário para um pulso de compress?o percorrer a distancia entre dois pontos da barra. Esse tempo foi medido através de uma montagem que utiliza duas chaves de contato mecanico associadas a um circuito elétrico contendo um contador eletr?nico e um oscilador a cristal. Os experimentos foram realizados utilizando-se diferentes materiais (a?o inox, lat?o e madeira) e calculados os respectivos módulos de Young com seus desvios estatísticos.